CS205737B1 - Způsob přípravy biologických sorbentů - Google Patents

Description

Vynález se týká úpravy a využití myeelia vláknitých hub (Pemicillium· a Aspergillus) odpadajícího při fermentačních výrobách, ' pop. připraveného záměrou kultivací vláknitých hub na odpadních celulosových substrátech. Úpravou se získá v.e vodě nerozpustný podíl myeelia, který se polykondemsačními a polymeračními reakcemi zpevní do vhodné formy biologických sorbentů, které dobře sorbují kaítionty stabilních a nestabilních isotopů s výhodou těžké kovy, např. uran, rtuť, olovo, měď, kadmium, radium, mangan apod. ·

Podle čs. autorského osvědčení č. 155 830 je znám způsob využití myeelia vláknitých hub na vazbu uranu a jiných prvků z důlních a průmyslových vod. Nativní mycelium však časem botná a uvolňuje při sorpčněelučnlch procesech organická residua, čímž současně zvyšuje koncentraci organických látek ve vodě po uvedených procesech a přitom dochází též k výrazným ztrátám sorbentu, čímž je limitován provoz a jeho ekonomičnost. Je také znám způsob zpevnění nativního myeelia podle čs. autorského· osvědčení Č. 155 832, močovino-formaldehy' dovými, résp. i jinými pryskyřicemi, čímž je· pevnost sorbentů zvýšena, neodstranilo· se však z něho· vyluhování organických látek a úbytek sorbentů. Dalšími úpravami sorhentu podle čs. autorského osvědčení č. 189 198 se vyluhování látek snížilo, avšak příprava sorbentů tímto· způsobem byla značně neekonomická, takže· docházelo při úpravě zpevněné biomasy ke 40 až 60% ztrátám z původní hmoty.

Způsob podle· vynálezu odstraňuje uvedené nevýhody, takže nativní mycelium se zbaví kyselou hydrolýzou těch látek, které se uvolňovaly ze sorbentů při sorpčně-elučních procesech jako organická residua do vod- _z ných roztoků. Vodní podíly po hydrolýse obsahují mimo minerálních látek hlavně jednoduché uhlíkaté a zvláště dusíkaté látky (60 % N-látek z jejich celkového množství v nativním myceliu), proto je možné jich využít jako· vysokohodnotný nutriční zdróij. Pevný vodonerozpustný zbytek biopolýmerů, zůstávající po hydrolýse, je možné různými živicemi zpevnit a případně chemicky doplnit aktivními skupinami sorpce, čímž se získají sorbenty, které jsou mechanicky dostatečně pevné, chemicky odolné a je jich možno použít také při úpravách pitné vody. Protože ztráty základní hmoty i po jejím zpevnění jsou při dalších úpravách nepatrné, je i spotřeba reagencií, potřebných na stejné množství sorbentů výrazně nižší a výroba ekonomičtější. Tímto postupem se dosáhne vysokého standardu nativního· myeelia.

Některé výhody podle vynálezu jsou patrny z následující tabulky, přičemž úprava my205737 cielíá 1 póšfthpý žpevriění VOdOlheťózpuStftéhO žtiýtku jsoiu uvědfehy v následujících příkladech provedení.

. » -M»*·.·· «»«ί -W. y*·»·

Postup přípravy sorbentu starý nový

Hmota nativního mýeelia (g)	1000	1500
Hmota myceiia pó hydrolýse (g)	—	Θ40
Hmota mycelia zpevněného (g)	1000	640
Spotřeba močoviny (g)	208	133
Spotřeba formaldehydu (gj	Θ25	40Q
Hmota získaného sorbenth (g)	1170	790
Hmota sorbentu .po úpravě (g)	Θ44	- 780
Hmota nutričních proteirtů (g)	—	290
(N χ Θ.25)
Hmota zbytku
(red. látky, anorg. látky) (g)	—	550

Příklad 1:

000 g suchého mycelia P. chrysogenum se prěléjě vé várně baňce opatřené zpětným chladičem 6 000 ml 2N HC1 a ponechá se při teplotě 60 °C hydrolýsovat 30 minut. Suspense se ochladí (20°C] a pevný podíl zůstávající pb hyďralýsě áe zádhytí dá filtry, Rdě Sě propláchne vodou a při teplotě 80 až 100 °G se vysuší. Hydrolysát s obsahem 19 až 24 % N-látek se použije jako přísada do krmivá, 420 g vysokostandardní směsi biopolymerů zůstávajících po hydrolýse se podrobí zpevňovacímu procesu. Do reakční nádoby opatřené míchadlem s regulovatelnými otáčkami, děličkou a zpětným chladičem se naplní 980 g xylenu, do, kterého se postupně zamíchá 420 g jemně pomletého· pevného vodonerozpustného zbytku mycelia E. chrysogeňůih. SUšpěhsě sé zahřeje na 60 °C a postupné se k hí přidá roztok obsahující Žši) g (37 ψσ) vodníhoi roztoku formaldehydu, 8^,5 g mběóvihý, 0,1,5 áž Ů,35 g dietanolamldu vyšší mastné kyseliny. Reakční směs se současné zahřívá ták, aby pří UkonČiěaií přidávání roztoku dosáhlá bod váru, kdy se do vařící směsi přidá 3,5 g chloridu želězitého v 17,5 g védý. Páry vytvořené. azeotropní směsí po kohdensáči v chiádíči stékají do kontinuální děličký) odkhd se tylén vrací do reakční nádoby, voda se pouští ve:n. Reakční směs se ochladí a zpevněné mycelium, ve formě granulí o průměru 0,2 až 0,8 mm se separuje v uzavřeném, filtračním zařízení, Získá se 530 g biosorbentu s kapacitou sorpce.60 mg U/g. .

Příklad 2:

1'000 g suchého mýcélia Áspergillus niger se přeleje' ve varné baňce 4 000 ml 3N HG1. Směs se zahřeje po zpětným chladičem 120 áž i80 min při teplotě 80 ^aC·. Suspense se ochladí a pevný podíl nerozpustný ve vodě se zachytí na filtry, kde se propláchne vodou. Získá se 480 g směsi biopolýmérú, které se podle postupu uvedeného v příkladě 1 přévedóu do formy granulí. Získá se 540 g sorbénítu s kapacitou sorpce 42 mg U/mg.

Příklad 3: ........

Í0Ó0 g vlhkého myceliá (40. až 50 ^ó/o sušihy) P. chrysogenum se přeleje ve varně baňce 1 200 ml 5N H2SO4 a ponechá se 120 až

160 mih při teplotě 60 °C hydrolýsovait pod žpětnýlfti ůhláúiě&m. Pevný podíl β» hýdrolýse sei zachytí na filtry, pd přápléhhnntí VÓáfcjití. se výSUŠÍ pří 80 až lQQ^Qt Získá se g vysokostandardní směsi biopolymerů, které se zpevní postupetn uvedeným v př. 1, nebo jedním z postupů popsaných v popise vynálezu k čs. autorskému osVSÚéěftí čís.

175 850. Hydrolyzát obsáhující 10 % N-látek éé Využijě J&kd přidá vek do khffihýěh. áhiěsí. Příklad 4:

1000 g vlhkého myceliá (40 fiž §0 ®/o sušiny) P. chrysogenum se přelejě 1, 000 ihl 5N HC1 a hydrolýsuje se ve varné baňce při teplotě 120 °C a tlaku 1,2 atm po dobu 20 až 40 mih, Poi sktíhčiéhí hýdrůlýsy a ochlazení se pevný vodonerozpustný podíl biopolymerů Oddění fiitřácí á při teplotě 80 áž 100 °0 Vysuší. Do, reakční nádoby opatřené míchadlem, kontinuální dělící nálevkou a zpětným chladičem se vleje_z 500 g chlorbenzenu a postupně se do něho zamíchá 180 g jemně pomletého v&donerózpůstného É&ytRti po hýdrdlýze mybelia P. tíhrasogenum. Za neustálého míchání se směs zahřeje na teplotu 80θ0 a postupně sé přidává 100 g 37 % vodného roztoku formaldehydu, 30 g močoviny a 0,25 g dietanolamidu vyšší mastné kyseliny. Reakční směs se současně vyhřívá tak, aby současně s ukončením přidávání polymeráčního roztoku ddsáhla reakění směs bodu varu, kdy se ..do vroucí směsi přidá 1 g chloridu železitého rozpuštěného v 5 ml vody. Páry vytvořené ázeotropní směsi kondenzují ve zpětném chladiči, dělící nádobě šě vylěra Oddělí a Vř&CÍ Zpět do fe&kčrií směsi á voda Odtéká ven.

PO skončené reakci sě reákční Stftěs Odhlédl a zpevněné mycelium ve formě granulí 0)2 až 1,0 mm separuje a Suší Získá sé 240 g produktů, s kapacitou 65 mg U/g.

Claims (1)

1. Přědniět vynálezu

   Způsob přípravy biologických ěoťbtftiehtů z mycelia mikroorganismů zvláště Vláknitých húb s výhodou růdu Penicillium a AspergilluS, vhodných pro přůmyálovoů sorpci kovů z roztoků, s výhodou, rtuti, olova, uranu, mědi, kadmia, radla, manganů apod.., smícháním složek bioihdsy po hydrolýse s jednod) nebo vítee pOlymerišovátelnými, nebo polykondehsovatelnými. složkami, např. formaldehyd, fofmaldeliyd-résorčin, formaldehyd-můčoviňa ápod. v hmotnostním poměru 1: 0,1 až 3,0, vyznačující se tíih, ŽO se biomasa mycelia podrobí 30 až 180 min. hydrolýse 0,5 až 5,0 N kyselihou solnod, nebo sírovou při teplotě 20 až 60 °G, filtrací' a následujícím propláchnutím. vOdúú se zbaví proteinů, nízkomolekulárních organických látek a mineralií a zůstávající pevný zbytek standardních vlastností se ža heůstáléhb míchání vnese do disperzního prostředí á postupným přidáváním roztoků zpevňujících složek a povrchově aktivních látek v rozpouštědlech, které se s dispersním prostředím hesmíehá, se aglomerují do granulí, kteiré se úpravou reakčníeh podmínek, tj. dobou, teplotou a přídavkem katalysátoru zpevní.